請問各位大大有關跑OPAMP模擬的問題 ~~~

ccmake23

請教各位大大
小弟在跑OP的模擬的時候有一些疑問
甚是困惑
0 O9 P! y5 ]. _5 k4 @不知道有沒有大大可以幫小弟開釋一下
1.  http://0rz.tw/1340k
4 e# J2 _  Y' s1 T. l  d, N我們如果要跑單純的一個OP
會是直接畫像這樣的電路圖
5 k; W3 b4 p3 Q) c0 m2 [7 Q9 T然後用spice給Vin的電壓
1 b% ?/ Q3 l* @, S之後去量output的電壓
$ t4 J% j$ m  e! \( _( y- _8 q再跟Vin相比之後得到A的db值嗎??
在設計一個OP的時候
' _0 l; ]$ m* B- l4 Y大家會去跑像這樣的電路嗎??
跑出來的A(db)是不是只能看出這個OP的gain跟頻寬呢??
還有沒有甚麼其他的用途??
另外在給Vin的時候,我看到書上的spice檔是寫  
! G( [* d$ k' O6 ]( M: {9 D% lVin  a點  b點  dc  1  ac  1
這樣的意思是他給幾伏的ac訊號呢??
如果是1v的話,那放大器不是會飽和掉嗎??
怎麼可以求出Vout的值呢??
- V* x  J( z- o+ W6 G6 k
1 E: I! B- H2 j/ p2.  http://0rz.tw/9040H
這張圖他把電路加上一個很大的R跟C之後負回授
! i. {) a0 b: ]7 t$ n' b" O我不太了解他為什麼要這樣子接??
( F2 B: l2 V+ n+ I: @$ u: N這樣子的量測跟上面的open-loop有甚麼不一樣呢??

3.  http://0rz.tw/5040G
假設現在有一個這樣的系統
" B6 A4 g% ^! g' n4 L( n原先沒有大R跟大C的負回授系統
我們為了要檢查這個系統的穩定度
0 K% \& r/ D* K所以會去跑頻率響應
! `' k8 e8 O' b* B/ V: t/ d, F這個意思是我們要去看A(Beta)的大小跟相位嗎??
; s  t- W3 M, R: ~" d( G: p- w書上的做法是在負回授的點上加入大R跟大C
然後看V-端跟Vin的比值
. T7 `- n4 B( Y" i# l: l他這樣子的求法還算是open-loop嗎??
. h2 E: S$ T* v還是算是close-loop??
這樣子求出來的比值是A(Beta)嗎??
7 x* K' U% N( ~1 S
假設有這樣子的系統
各位大大還會去跑單一OP的特性嗎??(gain的頻率響應)
還是直接看這個系統的穩定度呢??

. n5 e$ o' @+ H0 Q* R問題很多又很雜
小弟為此困惑良久
6 H/ i7 C  C# @: j- }: U% c' a! T希望有大大可以給盞明燈
在此先謝過嚕~~^^

erdong2000cn

op确实是很多模拟电路的基础，不过真的能把电路吃透了，确实需要下很多的功夫

tom2003

本站有分享

' `- j. A9 H0 E0 k! D何必勞駕finster板大呢??

要花個錢買就是了....

caikunming

运放是做模拟IC的基础啊，学好她做什么东西就不会很难了，至少上手也快了。

yutian

finster能否提供一下你說的CIC講義嗎？謝謝共享。
想參考一下。

hyseresis

做AC分析時,要把AC,DC的路徑分開,而且要把OP AMP 的offset加進去才對,也就是說AC分析,要建立在對的DC點上,給您參考

semico_ljj

是“CIC HSPICE 講義”？

anita66

很讚的東西,終於有大大提供資訊了,感謝您的無私分享,3Q~

kubela

請問誰有f大所說得cic講義（有關op模擬的指令），謝謝分享提供嚕！

ccmake23

看到F大打了這麼多自己的經驗分享
0 W! V3 ^: Q+ B# e小弟真是很感動
2 i% O- ^: A' T: r& S因為是類比新手
所以有很多東西都還在摸索當中
在這邊可以有一些有經驗的大大互相指教   真的是非常好的一個地方
因為不太想再占用太多的版面
不知道F大有沒有EMAIL可以給小弟
) y# O3 F& m& y. Q8 E. m) `7 _- C私下再請教您問一些問題呢??
因為我身邊可以討論的人比較少
3 U) `4 i. l9 b( j$ h, w所以希望可以跟您請教一些遭遇到的問題
若大大願意幫助小弟的話
小弟的EMAIL是
davidwu.ep90g@nctu.edu.tw
希望大大可以回個信給我
! k. R8 m$ k" S5 j* [- O: K( C或是回文跟小弟說一下MAIL ADD
非常感謝喔~~^^

finster

作op模擬時,是要看你的op應用在什麼電路,什麼情況,作何用途
8 L& s0 g, Z# Y/ i& Top基本上可分fold-cascode和two-stage兩種,而這兩種又可區分成p-type和n-type input兩種
2 n% n$ ~8 G0 U( ~+ A" a如果你的應用或者規格要用到rail-to-rail時,則是要同時用到p-type和n-type input的op

' b/ v& }/ p: `& A! ~' @" T) I5 F對spice來說,要看op的gain和phase,只要下vdb(out)和vp(out)即可看到input對output的gain和phase
至於spice是怎麼計算出來的,說真的,與其去計較spice是怎麼計算出來的,倒不如花心思去思考當你設計出來的op的gain和phase margin沒有達到預期時,你該如何調整op的size,你該如何從現有的波形中去推論出倒底你所設計的op是那個元件出了問題,而op中各個元件的相對關係又是怎樣子連帶變化的,layout的安排上又要如何佈局才會得到最小的layout面積,元件要如何擺放才會有最小的mismatching....等
op的p/n mos數並不多,但區區這幾顆mos設計好的卻是一個大難題,尤其要配合到performance,low power,low area等要求時,設計難度更是高,知道理論是一會事,會模擬又是一會事,在業界真正要作的是接到project和specification,你就要設計出來,並且要知道那裡是關鍵
8 p' u' B1 I  K- Q: Q5 u
作op模擬時,要看你的應用來決定你的負載,負回授的接法並不一定只有單純的r-c,像LDO的regulator的op,我就看gain和phase margin以及PSRR和電流消耗,如果是driver,那我就特別在意電流消耗,op的面積,offset和phase margin,gain就比較不那麼放在第一位,而且LDO和driver所接的負載並不同,所以在op模擬上兩者的考量情況就會不同,如果是應用在ADC,那又是另外一種考量和負載情況
, F+ N5 x2 h3 X我要說的是OP在不同的應用會有不同的考量和設計重點,OP的模擬,你參考CIC講義其實就可以了,CIC講義都有附上他們對OP模擬的建議指令和方法,這是基本OP的模擬作法,而應用在不同的需求會有不同的考量和設計重點,如何決定OP的size和設計出一個符合規格才是該要花心思去學習的

ccmake23

以下還有一些關於OP的接續問題想請教大大
4 u! x4 Z' ?6 N
5 E* |/ A- f; ~3 c1. 給ac 1 的實際意義是甚麼呢??
9 K3 V7 I( ]& |% H! s5 B0 T5 I     有人說是為了運算方便,可是我比較想知道實際上的運算是怎麼樣算的呢??
      spice是怎麼算的呢??
; z7 @2 G' a& d8 u% V: y
: t/ Y, H" ^5 U' U- p2. 一般而言跑單一OP模擬 都會用像http://0rz.tw/9040H 這個圖裡面的接法嗎??
! N: M  j# P1 E2 I     想知道一般工程師都是怎麼樣接的??跑單一的OP也要自己把他接成負回授,再加大R大C嗎??
     大大您回文的意思是,加了大R是為了要給負端一個跟正端一樣的直流偏壓
     使differential input的common mode 可以維持在一樣的直流偏壓嗎??
     在這個條件才可以再直流偏壓上面疊加小訊號,是這個意思嗎??
     那麼用大C的原因是在分析小訊號的時候,因為我們要看A(Beta)的loop-gain的頻率響應
     所以需要把負回授打斷,所以用大電容使AC看到的是一個接地的樣子嗎??
9 k: P! Z; L4 p( P& {
7 t+ R4 i' n3 R! S3.  http://0rz.tw/5040G  在這個回授系統裡面,也是會在負端加入大R大C,用意是跟單一OP接成回授且加入大R大C的
     原理是一樣的嗎??  

6 \( ^! M- E. ~; i% c! I$ B" \$ T問題很多
$ r  p3 V, N7 a$ x: H真是不好意思
& X/ `3 [1 y: j0 X希望大大有空的話可以回答小弟一下
; B: v+ K2 `5 G9 c& V, W+ b真的是非常感激唷~~~^^^^

mbission

不客氣
一般AC的模擬方式是把R用大L代替
: u# G, j) Z' q7 ]" n此外也可以用AC電阻跟DC電阻的方式

geniushoho

2. AC分析我說錯了~~~sorry
   謝謝 mbission 指正

mbission

2.圖中放置大R跟C,在DC時,C相當於open,此時放大器相當於負回授,可以得到穩定的DC偏壓,做AC分析時,C相當於short(因為大C),此時大R可看為OP開路,做開迴路AC分析
  x; a. w  X5 h# W* ^8 w; T給你做參考!!

geniushoho

1. 假設你OP內部是個two stage之類的OP架構
, I; M, e6 {" ]) }8 U    你這樣接有問題，因為input的+/-必須要有一樣的common mode value
    假設是在1.8V的架構下 可能你的input必需都要接到0.9V的DC準位
3 G/ M: |4 L: x) o1 e9 t    這圖只是利於教學，所以只保留AC部分來討論忽略DC
. F2 e3 [: x3 O- p$ n    Vin  a點  b點  dc  1  ac  1  ------->  dc是給他DC bias點 ac 輸入為1 並不是1v 只是利於模擬
' b) G$ [" ]2 h( W% l  }     AC部分來看 Vout/Vin=Vout/1  所以你的gain就是Vout(dB)
     所以並不會飽和
) u% r7 t4 V/ A; ~2.  這電路名稱我忘了
' f+ r6 Y0 e% Y& U( \; q2 i1 s     先討論DC部分 電容等效開路 所以就可以想成只有電阻接input- 到 output 單純的buffer效應
     input = output (因為input不能留電流所以這條路徑不會有壓降)
     AC時 因為電容很大 所以也會頻率到一定大小後也會像個buffer
3.  基本上看你要多少phase margin
6 e, i3 l& ]. l- Q     然後選擇OP的架構
    例如folded 他本身電路就有80幾度的margin 可以視為只有一個pole
    或者你用two stage設計 就要用頻率補償的方式
    把第二個pole拉遠去設計